PLC在楼宇智能化中的应用探析

姜彤

摘要近些年随着我国经济水平的不断提升、科学技术的不断发展，人们的生活水平得到了前所未有的改善。人们对生活的关注点已经从原来的解决温饱问题转移到现在的健康生活、品质生活上。对于建筑房屋的舒适性的要求也有了明显的提升，一个节能实用的照明系统、一部方便快捷的电梯、一份安全良好的保障体系都成为了现代都市人的必需品。本文主要会从PLC在智能楼宇的照明系统、电梯系统、火灾报警消防系统中的应用进行探析，通过合理的案例浅谈PLC在楼宇智能化中的应用。

关键词楼宇智能化；PLC；照明；电梯；火警；应用

总体来说楼宇智能化系统就是将计算机、信息通信等方面的最先进技术应用于建筑系统内，使建筑房屋中的电力、空调、照明、防灾、防盗等系统相互协调工作，最终实现建筑物内设施设备可根据人们需求情况自动控制来满足人们的工作生活需要。然而对于楼宇智能化系统来讲PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、适用性强、建造工作量小、维护方便和容易改造等众多优点，在楼宇智能化系统中的作用得到广泛认同。下面我们从照明系统、电梯系统、火灾报警系统3个方面进行简要介绍。

1PLC照明系统案例浅析

对于普通的照明控制系统通常对灯具的控制只做到人为的开关控制，对于较为高级的照明控制系统通常对灯具的控制会做到根据环境声音及周围亮度设置自动控制，也就是通常所说的声光控制，但是显然对于楼宇智能化系统下的照明控制系统这些是不够的，那么，还需要做到哪些呢？

从灯具寿命、节能、感官3个方面考虑，楼宇智能化下的照明控制系统需要具备以下功能：1）系统各回路需可连续调光或开关；2）可以根据环境光线调节恒照度控制；3）可接入各种传感器对灯具进行控制；4）可预设多种照明控制方案，易于切换；5）可根据时间自动调节灯具照度；6）可联通网络，易于调节控制方案。

针对楼宇智能化照明控制系统的功能需求，正好与PLC的诸多特点不谋而合。PLC的应用范围包括：1）开关量逻辑控制（I/0）；2）模拟量控制（A/D）；3）PID过程控制（PID调节是一种闭环控制系统中用得较多的调节方法）；4）数据处理功能；5）通信及联网功能。这些功能正好可以满足上面一系列照明控制系统的需求。下面我们来看下满足以上功能需求后在灯具寿命、节能方面带来的变化。

1）灯具寿命方面。影响灯具寿命的主要因素有过电压使用和冷态冲击，过电压使用与冷态冲击会使灯具的使用寿命大大降低。在照明系统具有输出限压保护功能后，当电网电压超过额定电压220V后系统可自动调节输出电压在220V以内。另一方面，灯具冷态接电瞬间会产生5～10倍的冲击电流，同样会较大层度上减少灯具的使用时限。当照明系统采用淡入淡出方式来进行调光控制后，可有效避免对灯具的冷态冲击，延长灯具寿命。这样此系统可延长灯具寿命3倍左右，即可节省大量灯具更换费用，也可减少更换灯具造成的大量工作。

2）节约能源方面。影响照明系统耗电量的主要因素有使用时间及灯具亮度。在照明系统具备调光及开关控制后，自动调节灯光强弱，达到节能效果。即当业主或访客进入传感器感应区域后逐渐升光，当业主或访客走出感应区域后逐渐降低灯光或熄灭，使一些通道的长明灯得到合理管控，达到节能的目的。另外，在一些需要一致性光源的地方，通过自动调节灯光强弱，来使环境照度保持恒定，避免照明过度的情况，从而达到节能的目的。或者针对户外等周期性光源需求，按照时段设置照明亮度，设置全亮、半亮、1/4亮，从而达到节能的目的。

2PLC电梯系统案例浅析

目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制3种。PLC控制是这3种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式。主要特点如下：1）所有控制功能及信号的处理均通过硬件实现，线路简单直观，易于掌握，适合于一般性技术人员及工人掌握；2）PLC控制系统的保养、维修与故障检查不需要专业技术和特殊工具及仪器；3）绝大多数电器均为常用控制电器，更换维护方便，价格低廉；4）电梯控制系统分为调速部分和逻辑控制部分。这两个控制模块用PLC来控制电梯的运行均可大大提升乘客的舒适感与电梯的安全性。

PLC控制与其它控制方式不但有以上优点，还可以实现以下功能。

1）电梯智能功能：使电梯能够合理根据轿厢内的乘客选层情况及各层的候梯信息，自动制定轿厢单次最优运动速度和停车策略；并可根据乘客选层情况，实现到层自动提示下梯功能。

2）电梯安全功能：通过PLC控制能够使电梯具备自动检测功能，让电梯自己进行周期性检测，发现电梯的故障所在，并及时做出报警，对维保、中控人员予以提示。当电梯出现故障停梯困人时，能够自动安慰乘客情绪，指导乘客正确处理。

3PLC火灾报警消防系统案例浅析

基于PLC控制的自动报警灭火消防系统是由自动报警系统、自动喷水灭火系统、控制系统这三个子系统组成。自动报警系统中包含报警器和各种电源装置，自动喷水灭火系统中包含管道系统、喷淋泵和各种给水开关，控制系统中包含可编程序控制器和各种开关。自动报警系统、自动喷水灭火系统、控制系统，这三个系统之间是通过线路系统联系在一起。

自动灭火消防系统的开启过程。当各区域的火灾探测器，探测到火灾信号，通过线路将火灾信号传递给PLC，PLC接收到火灾信号后，根据其控制程序的要求，控制喷淋泵启动和与之相对应的区域电磁阀开启，电磁阀开启后，与之相对应区域的喷头喷水灭火。同时，也可以按下各火灾区域的手动启动按钮，将该区域的启动信号传递给PLC。

PLC控制系统具备反应快、安全性高、稳定性好及灵活性强、质量可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用技术成熟等优点。目前各生产PLC的厂家都严格地按有关技术标准进行生产，如美国有NEMA标准，日本有JIS标准，德国有DIN标准等。另外，由于PLC大多被用于环境较为恶劣的工业环境中，对于火灾环境适应能力更强，更可以保证火灾时报警灭火效果及反应速度。同时，PLC控制系统现场接线简单，并具备自诊断功能，现场维护也更及时有效，大大提高了火灾报警消防系统的可靠性。

4结束语

在楼宇智能化系统逐步深入人们生活每个角落的时候，也为PLC在其中的应用打开一扇窗。通过以上几个案例的分享，我想大家已经意识到PLC在楼宇智能化系统中的潜在价值。对于本文没有涉及的电力、空调、防盗等领域PLC都存在着巨大的发挥空间，因此，也需要相关的工作人员不断学习、积累，与时俱进，将PLC更好的应用于楼宇智能化系统中。